JP7210973B2

JP7210973B2 - 情報処理システム

Info

Publication number: JP7210973B2
Application number: JP2018184224A
Authority: JP
Inventors: 久山本; 博樹久保
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JP2020053359A

Description

本実施形態は、情報処理システムに関する。

近年、オフィスビルなどの屋内の照明において、居室内の照度や人の有無をセンサで検知し、これらセンサ情報に基づき各照明のオン・オフなどを遠隔制御する技術が開発されている。

近年、オン・オフだけでなく、調光・調色機能を備えた照明装置が実用化されている。このような照明装置は、一般的に、予め設定されたスケジュールやコントローラからの制御指示、また、照度や人の有無のセンサ検知情報に従って、調光度や色温度が制御される。

しかしながら、上述のような照明制御は、屋内の人にとって最適な照明環境が提供されていない場合がある。例えば、同じ時間、同じ照度の環境下であっても、湿度が高い場合と低い場合とでは体感温度が異なる。このような状況において、同じ調光度や色温度で照明制御を行った場合、屋内の人が感じる快適さが異なってしまう。

特開２０１７－５９４９２号公報

本実施形態は、屋内の人により快適な環境を作り出すための情報収集、及び環境制御を行うことができる、情報処理システムを提供することを目的とする。

本実施形態の情報処理システムは、特定のエリアを照明する複数の照明器具と、前記エリア内の環境情報を検知する複数のセンサと、前記照明器具の制御値を設定する照明制御用コントローラと、前記センサで検知された前記環境情報を取得して蓄積し、また、ユーザの操作により前記照明制御用コントローラで設定された前記照明器具の制御値を制御情報として取得して蓄積し、前記制御情報と前記環境情報とを解析して学習することで前記照明器具の制御値を決定するための条件を変更し、前記環境情報の解析結果と前記条件とに基づき前記照明制御用コントローラに対して照明制御指示を出力するサーバと、を備えている。前記センサは、明るさ、人感状態、湿度、温度、気圧のうち少なくとも一つ以上の前記環境情報を検知する。また、前記サーバは、前記特定のエリアの環境を制御する環境制御システムであって、前記人感状態に応じてエレベータの待機階を制御するエレベータ制御システムに対し、前記センサで検知された前記人感状態を解析した結果を出力する。

本実施形態によれば、屋内の人により快適な環境を作り出すための情報収集、及び環境制御を行うことができる、情報処理システムを提供することができる。

本実施形態に係わる情報処理システムの構成図。本実施形態に係わるサーバの構成の一例を説明する概略ブロック図。本実施形態に係わる照明器具とセンサの配置の一例を説明する配置図。サーバに蓄積されるセンサ情報の一例を説明する図。サーバに蓄積される照明制御情報の一例を説明する図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係わる情報処理システムの構成図である。情報処理システム１は、サーバ１１と、サーバ１１と通信可能な複数の照明制御用コントローラ１２と、各照明制御用コントローラ１２に接続された複数の機器１３とを含んで構成される。

サーバ１１は、照明用ネットワークなどの通信回線Ｌ１により、複数の照明制御用コントローラ１２と接続されている。また、サーバ１１は、オフィスビル基幹ネットワークなどの通信回線Ｌ２にも接続されており、通信回線Ｌ２を介してオフィスビルで管理されている他のオフィスシステム２（例えば、エレベータ用システム２１、セキュリティ用システム２２、空調用システム２３、ブラインド用システム２４、など）とも通信可能になされている。

照明制御用コントローラ１２は、通信回線ＣＡを介して複数の機器１３と接続されている。通信回線ＣＡは、例えば２線式の伝送線などを用いた有線回線であってもよいし、無線回線であってもよい。

複数の機器１３は、照明器具１４、センサ１５、センサ内蔵照明器具１６、図示しない壁スイッチなどを含む。センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６は、照度センサ、人感センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサなどの環境情報を検知するセンサ種別のうち、１つ以上の種別を含んで構成される。

例えば、図１の一番上の照明制御用コントローラ１２に接続されているセンサ１５のうち、照明制御用コントローラ１２の近くに配置されたセンサ１５は、照度センサ、人感センサ、温度センサの３つの種別のセンサで構成し、照明制御用コントローラ１２から遠くに配置されたセンサ１５は、照度センサ、人感センサ、の２つの種別センサで構成してもよい。すなわち、設置位置や取得したい情報に応じて、それぞれのセンサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６を構成するセンサ種別を自由に選択することが可能である。

なお、照明制御用コントローラ１２に接続される機器１３の種類は、当該照明制御用コントローラ１２が制御可能な台数、エリアの範囲内で自由に構成することができる。例えば、図１に示す照明制御用コントローラ１２のうち、一番上の照明制御用コントローラ１２のように、照明器具１４とセンサ１５とで機器１３を構成してもよいし、上から二番目の照明制御用コントローラ１２のように、センサ内蔵照明器具１６のみで機器１３を構成してもよい。更に、上から三番目の照明制御用コントローラ１２のように、照明器具１４、センサ１５、センサ内蔵照明器具１６を混在させて機器１３を構成してもよい。

照明制御用コントローラ１２は、サーバ１１からの指示に従い、接続されている機器１３の照明状態（オン・オフや、調光度や色温度）を制御する。また、接続されている機器１３（具体的には、センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６）により取得した各種データ（明るさ、人の有無、温度、湿度、温度、など、以下、センサデータと示す）を、データ出力元の機器１３のＩＤと共にサーバ１１に伝送する。

サーバ１１は、センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６により取得されたセンサデータを蓄積する。また、蓄積したデータを解析し、照明制御用コントローラ１２に照明制御指示を出力する。更に、サーバ１１は、蓄積したセンサデータ、及び／又は、センサデータの解析結果を、オフィスビルで管理されている他のオフィスシステム２（例えば、エレベータ用システム２１、セキュリティ用システム２２、空調用システム２３、ブラインド用システム２４、など）に提供することも可能である。

図２は、本実施形態に係わるサーバの構成の一例を説明する概略ブロック図である。サーバ１１は、制御部３１と、入力部３２と、通信インタフェース（以下、通信Ｉ／Ｆと略す）３３と、通信Ｉ／Ｆ３４とを含む。

制御部３１は、プロセッサ３５と、記憶装置３６を有する。通信Ｉ／Ｆ３３は、通信回線Ｌ２とのインタフェース回路である。通信Ｉ／Ｆ３４は、通信回線Ｌ１とのインタフェース回路である。

プロセッサ３５は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３５ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ３５ｂを含む。ＣＰＵ３５ａがメモリ３５ｂに格納されているプログラムを実行することにより、サーバ１１の各種機能が実現される。なお、プロセッサ３５は、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）などの集積回路により構成されていてもよい。

記憶装置３６は、フラッシュメモリ、ハードディスク装置などの書き換え可能な不揮発性メモリである。記憶装置３６には、照明制御のためのプログラム、及び、照明制御のためのスケジュールデータなどが記憶されている。また、記憶装置３６は、センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６により取得されたセンサデータを含むセンサ情報も記憶される。更に、記憶装置３６は、照明制御用コントローラ１２の位置情報や、機器１３の位置情報も記憶されている。また、センサデータに基づき照明制御値を決定するための条件も記憶されている。

入力部３２は、照明制御のためのスケジュールデータの登録や、センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６から取得したセンサデータを解析して照明制御値を決定するための条件登録などを行う。例えば、照度５００～８００ｌｘ、人感有、湿度３０％未満の場合、調光度５０％、色温度３５００Ｋに設定するよう照明制御を行う、などの条件が登録される。

以上のように、サーバ１１は、センサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６から取得した情報（明るさ、人の有無、温度、湿度、気圧などのセンサデータ）を入力として照明制御のためのプログラムを実行して最適な照明制御値を導出する。導出した照明制御値を照明制御用コントローラ１２に出力して、各機器１３の照明状態（オン・オフや、調光度や色温度）を制御する。

図３は、照明器具とセンサの配置の一例を説明する配置図である。図３は、オフィスビルの特定の１フロアの一部エリアを抽出した平面図であり、オフィスＲ１と３台のエレベータＥ１、Ｅ２、Ｅ３とがエレベータホールを隔てて配置されている様子を示している。

オフィスＲ１は、３つのエリアＡ１～Ａ３に分割され、各エリアＡ１～Ａ３には９つの照明器具１４が天井に配置されている。なお、エリアＡ１～Ａ３において、矩形の図形は照明器具１４を示している。また、エレベータホールは１つのエリアＡ４とされており、６つのセンサ内蔵照明器具１６が天井に配置されている。なお、設定されたエリアごとに、照明器具１４（またはセンサ内蔵照明器具１６）が均一に配置されていることが好ましい。

各エリアＡ１～Ａ４に配置された照明器具１４やセンサ内蔵照明器具１６は、所定の領域ごとにグループ化されており、グループ単位で照明制御が行われる。例えば、エリアＡ１には、グループＧ１、Ｇ２の２つの照明制御グループが設定されており、各グループＧ１、Ｇ２に属する照明器具１４は、一括して制御可能になされている。なお、図３に示すように、一つの照明器具１４を複数のグループＧに属するように設定することが可能である。

各エリアＡ１～Ａ３には、２～３つのセンサ１５が配置されている。なお、エリアＡ１～Ａ３において、丸型の図形はセンサ１５を示している。センサ１５やセンサ内蔵照明器具１６も、各エリアにおいて均一に配置されている状態が望ましい。ただし、環境や状況を考慮し、必ずしも均一にセンサ１５を配置しなくてもよい。

例えば、図３に示すように、エリアＡ２に配置されたオフィスＲ１へのエントランスＥＮの近傍は、人の出入りが多いと推測されるため、センサ１５（例えば、人感センサ）を配置してもよい。また、例えば、エリアＡ２、Ａ３に配置された窓Ｗの近傍は、温度や明るさがエリアＡ２、Ａ３の他の領域と異なる状況が多いと推測されるため、センサ１５（例えば、照度センサや温度センサ）を多く配置してもよい。

サーバ１１は、各エリアＡ１～Ａ４に配置されたセンサ１５及び、センサ内蔵照明器具１６を構成するセンサからデータ（明るさ、人の有無、温度、湿度、気圧など）を取得する。これらのセンサデータは、設定された時間間隔で取得してもよいし、設定された条件を満たした場合に取得してもよい。例えば、センサ１５やセンサ内蔵照明器具１６を構成するセンサが人感センサを含む場合、通常は所定時間ごとにデータを出力するが、人を検知した場合には、人感センサからサーバ１１に対して直ちにデータを出力するようにしてもよい。なお、サーバ１１は、各センサ１５やセンサ内蔵照明器具１６からデータを取得する際に、データ取得元の機器１３を一意に識別する情報（例えば、機器個々に割り当てられたセンサＩＤなど）も同時に取得する。

図４は、サーバに蓄積されるセンサ情報の一例を説明する図である。サーバ１１は、各センサ１５やセンサ内蔵照明器具１６から取得したセンサデータを記憶装置３６に格納する。各センサ１５やセンサ内蔵照明器具１６から取得する、取得元のセンサ識別情報（センサＩＤ）、センサ種別（照度、人感、温度、湿度、気圧など）、取得データ（対応するセンサ種別から取得したセンサの値）、の３項目に加え、当該センサの設置位置（設置フロアと当該フロアにおける設置位置の座標）、データ取得時刻、レコードを一意に識別するための識別子（情報Ｎｏ）の３項目がサーバ１１により付加されて、ひとつのレコードが構成される。センサデータを取得する都度、上述したレコードが生成されてサーバに蓄積される。

サーバ１１は、記憶装置３６に格納されたセンサ情報を解析し、それぞれの機器１３の照明制御値（オン・オフや、調光度や色温度）を設定し、照明制御用コントローラ１２に照明制御指示を出力する。照明制御用コントローラ１２は、サーバ１１からの指示に従って、制御対象の機器１３の照明状態を制御する。また、制御と共に、具体的な制御指示内容を、照明制御情報としてサーバ１１に出力する。

図５は、サーバに蓄積される照明制御情報の一例を説明する図である。サーバ１１は、照明制御用コントローラ１２から取得した照明制御情報を記憶装置３６に格納する。照明制御情報の取得元である照明制御用コントローラ１２の識別情報（コントローラＩＤ）、制御種別（制御対象のグループ番号、調光度、色温度）、設定データ（対応するセンサ種別に対する設定値）、の３項目に加え、照明制御用コントローラ１２の設置位置（設置フロアと当該フロアにおける設置位置の座標）、照明制御情報を取得した時刻、レコードを一意に識別するための識別子（制御Ｎｏ）、の３項目がサーバ１１により付加されて、ひとつのレコードが構成される。照明制御情報を取得する都度、上述したレコードが生成されてサーバ１１に蓄積される。

なお、サーバ１１からの制御指示だけでなく、壁スイッチなどにより屋内の人によって機器１３の照明制御を行うことも可能になされている場合、照明制御用コントローラ１２は、これらの照明制御情報もサーバ１１に出力する。サーバ１１は、記憶装置３６に蓄積される照明制御情報とセンサ情報とを解析して学習し、照明制御値を決定するための条件を変更することも可能である。

例えば、照度５００～８００ｌｘ、人感有、湿度３０％未満の場合、調光度５０％、色温度３５００Ｋに設定するよう照明制御を行う旨の条件が登録されているものとする。この条件で機器１３が照明制御されている状態において、屋内の人が、壁スイッチなどにより、機器１３の照明状態を調光度５０％、色温度４５００Ｋに設定しなおすケースが多いことが照明制御情報とセンサ情報を解析した結果として得られた場合、サーバ１１は、照度５００～８００ｌｘ、人感有、湿度３０％未満の場合、の照明制御条件を調光度５０％、色温度４５００Ｋに変更することも可能である。

このように、明るさや人感の有無だけでなく、湿度や温度、気圧など種々の環境情報（センサ情報）を取得し、これらの情報に基づき照明制御値を設定することで、きめ細やかな照明制御を行うことができ、屋内の人により快適な環境を作り出すための情報収集、及び、照明制御を行うことができる。また、取得したセンサ情報と照明制御情報とをサーバ１１に蓄積させ解析することにより、照明制御値の決定ルールを学習することができ、屋内の人にとって更に快適な環境を作り出す照明制御を行うことが可能となる。

更に、サーバ１１に蓄積されたセンサ情報は、通信回線Ｌ２を介してオフィスビルで管理されている他のオフィスシステム２（例えば、エレベータ用システム２１、セキュリティ用システム２２、空調用システム２３、ブラインド用システム２４、など）に出力可能になされている。

例えば、エレベータ用システム２１は、サーバ１１から取得した人感センサの情報を、エレベータの動作制御に利用することができる。例えば、センサ情報により、午後２時、４階フロアのエレベータホールに設置されたセンサが人感有と検知している状態が多いと解析された場合、午後２時は、エレベータの待機階（人が乗っておらず待機状態である場合にエレベータを停止させておく階）を４階にするよう、エレベータの動作制御を行うことができる。このようにエレベータの動作制御にセンサ情報をフィードバックすることで、エレベータが到着するまでの間の待機時間を減少させることができる。

エレベータ用システム２１と同様に、セキュリティ用システム２２には人感センサの情報を、空調用システム２３には人感センサ、温度センサ、湿度センサ、及び気圧センサの情報を、ブラインド用システム２４には照度センサ、温度センサ、及び人感センサの情報を提供することで、各システムが屋内の人により快適な環境を提供するための制御に寄与することができる。

すなわち、照度センサと人感センサだけでなく、温度センサ、湿度センサ、気圧センサなどの環境情報を検知するセンサをセンサ１５、及び、センサ内蔵照明器具１６に設置することにより、照明制御だけでなく、オフィスビルで管理されている他のシステムの制御にセンサ情報を活用することができるため、オフィスビル全体として屋内の人により快適な環境を提供することができる。なお、サーバ１１から他のシステムに出力する情報は、センサ情報に限定されず、例えば、センサ情報をサーバ１１で解析した解析結果を出力してもよい。

本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…情報処理システム、
２…オフィスシステム、
１１…サーバ、
１２…照明制御用コントローラ、
１３…機器、
１４…照明器具、
１５…センサ、
１６…センサ内蔵照明器具、
２１…エレベータ用システム、
２２…セキュリティ用システム、
２３…空調用システム、
２４…ブラインド用システム、
３１…制御部、
３２…入力部、
３３、３４…通信Ｉ／Ｆ、
３５…プロセッサ、
３５ａ…ＣＰＵ、
３５ｂ…メモリ、
３６…記憶装置、

Claims

特定のエリアを照明する複数の照明器具と、
前記エリア内の環境情報を検知する複数のセンサと、
前記照明器具の制御値を設定する照明制御用コントローラと、
前記センサで検知された前記環境情報を取得して蓄積し、また、ユーザの操作により前記照明制御用コントローラで設定された前記照明器具の制御値を制御情報として取得して蓄積し、前記制御情報と前記環境情報とを解析して学習することで前記照明器具の制御値を決定するための条件を変更し、前記環境情報の解析結果と前記条件とに基づき前記照明制御用コントローラに対して照明制御指示を出力するサーバと、
を備え、
前記センサは、人感状態、湿度、温度、気圧のうち少なくとも一つ以上の前記環境情報を検知し、
前記サーバは、前記特定のエリアの環境を制御する環境制御システムであって、前記人感状態に応じてエレベータの待機階を制御するエレベータ制御システムに対し、前記センサで検知された前記人感状態を解析した結果を出力することを特徴とする、情報処理システム。